Сплав на основе железа Советский патент 1990 года по МПК C22C38/12 

Недостатком сплава является навозможность создания с ним металлокерамических узлов, работающих вьше (малый ресурс и термостойкость), изза несоответствия коэффициентов сплава и ::ерамики выше .

.Целью изобретения является согласование термическою коэффихщента линейного расширения сплава с термическим коэффиириентом линейного расширения керамики в интервале температур 20750°С.

I

Поставленная цель достигается тем,

что сплав на основе железа, содержа-, щий никель, кобальт, алюминий, лантант и церий, дополнительно содержит вольфрам при следукяцем соотношении компонентов, Mact%:

Никель25,5-27,5

Кобальт19,5-21,5

Алюминий0,05-0,2

Лантан0,001-0,05

Церий0,001-0,02

Вольфрам0,3-1,7

ЖелезоОстальное

Выплавка производится в вакуумной индукционной печи стандартным методом, вес слитка 50 кг. Слитку куют на прутки диаметром 12 мм и прокатывают в лист толщиной от 0,5 до 1 мм, из которых изготавливают образцы для всех испытаний,

ТКЛР определяли по стандартной методике.

Химический состав полученных плавок приведен в табл, 1, а их ТКЛР в .табл, 2, Для сравнения там же приведен ТКЛР керамики и известного cnnaва.

Керамика, для спаев с которой рекоменг.уется предла аемый сплав, относится к группе высокоглиноземистой корунСостав керамики следовой керамики дующий, мас,%:

99,6-99,8

Мй,Сз 0,2-0,4 . MgO

Допустимое отклонение величинь ТКЛР керамики и сплава составляет 0,9 If 10 .

Спаивание керамики и п)едложенного сплава осуществляется меднотитановым припоем при температуре 980+5С выдержкой 1-3 мин по фольфрамоиттриевой металлизации.

Сравнение ТКЛР плавок 4 и 5 с ТКЛР керамики показывает, что разница между ТКПР плавки 5 и керамики превосходит допустимую величину почти при всех указанных температур)ах, а плав-ка 4 - при 100, 200 и , Поэтому можно считать правильным выбор пределов по содержанию компонентов предлагаемого сплава.

Результаты испытаний изделий, изготовленных из известного сплава и сплава по изобретению, приведены в табл,3.

На основании данных, приведенных в табл, 1,2, 3 следует, что предлагаемый сплав имеет ТКЛР, который соответствует ТКПР корувдовой керамики до , что позволяет создать на его основе метаплокерамические узлы с рабочей температурой до 750С, с более высокой термостойкостью и ресурсом работы.

Это имеет важное значение для повышения эффективности прецизионного приборостроения и изделий новой техники, которые работают при повьшенш х температурах, так как позволяют увеличить надежность, уменьшить габариты, значительно снизить ceбectoи-. могть и в несколько раз увеличить срок службы изделий.

Т а б л и ц а I

СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА преимущественно для металлокерамических Изобретение относится к металлургии, а именно к изысканию материалов для приборостроительной промьшленности, в частности для металлокерамических узлов, работающих до температуры 750°С. ;Известен сплав Vacon -20, содержащий 28% никеля, 21% кобальта, остальное - железо р. Сплав предназначен для изготовления металлокерамических узлов, однако его коэффициент термического расширения (КТЛР) согласуется сКТЛР керамики лишь до температуры , что недостаточно для работы изделий при повьш1енных темйературах и их изготовлении. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является узлов, содержащий никель, кобальт, алюминий, лантан и церий, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью согласования термического коэффициента линейного расширения сплава с термическим коэффициентом линейного расширения керамики в интервале температур 20-750°С, дополнительно содержит вольфрам при следующем соотношении компонентов, мае.%: 25,5-27,5 -.чхель , 19,5-21,5 Кобальт 0,05-0,2 Алюминий 0,001-0,05 Лантан 0,001-0,02 Церий 0,3-1,7 Вольфрам в S Остальное .Келезо W с: сплав на основе железа следунндего химического состава, мас.%; Никель26,5-28,0 Кобальт22,0-23,0 сд оа ел Алюминий0,6-0,8 Шюбий1,5-3,0 Лантан 0,001-0,05 « Церий0,001-0,02 Железо Остальное р.Д Сплав имеет ТКЛР

Таблица2